National Transport Library Research Database

BeFo 530 - Utveckling av principer för dimensionering av spiling (BeFo 530 - Development of principles for dimensioning of spiling)

Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2024-09-01 -- 2027-12-31 Registration number:
  • Trafikverket 2024/93373
Subject(s): Abstract: När bergets bärförmåga är otillräcklig på grund av dålig bergkvalitet med omfattande svaghetszoner eller dålig bergtäckning måste en anpassad förstärkning i form av spiling (rör eller bult) installeras i bergmassan framför tunneln för att säkra berguttaget. Enligt en nyligen avslutad förstudie är emellertid kunskapen hur spiling ska dimensioneras ofullständig. Projekteringen av spiling skiljer sig åt. Olika beräkningsmetoder, elementarfall och belastningsfall har använts för samma förväntade beteende hos bergmassan. Principer och rådgivande dokument, både nationellt och internationellt saknas för dimensionering av spiling. Flera studier har tidigare genomförts där spiling har analyserats numeriskt och marken betraktats som ett kontinuum. Specifika frågeställningar som under vilka geologiska förhållanden som spilingrör inte bör användas eller när samverkan mellan spilingbult och bergmassan kan tillgodoräknas har emellertid inte studerats vetenskapligt och baserar sig i dagsläget till stor del på empiri och hur man gjort i tidigare projekt. För att erhålla en säker design där ingående osäkerheter beaktas på ett mer stringent sätt vid dimensionering är det viktigt att en fördjupad bergmekanisk förståelse i dessa frågor uppnås. Det övergripande syftet med föreliggande projekt är att utarbeta principer för dimensionering av spiling för olika geologiska förhållanden och bidra till en kunskapsuppbyggnad inom branschen på området. Abstract: When the rock mass strength capacity is exceeded due to weak rock mass quality with weakness zones or limited rock cover an adapted and customized pre-support in the form of spiling (piles or bolts) is needed to secure the rock excavation. However, according to a recently completed feasibility study, the knowledge of how spiling should be designed is incomplete. The design of spiling differs, and different calculation methods, elementary cases and load cases have been used for the same expected behaviour of the rock mass. Principles and guidelines, both nationally and internationally, are lacking for the design of spiling. Several studies have previously been conducted in which spiling has been analysed numerically and the ground considered as a continuum. However, specific questions such as under which geological conditions spiling pipes can be be used, or when the interaction between the spiling bolts and the rock mass can be accounted for has not been studied scientifically and is currently primarily based on empirical data and how it has been done in previous projects. To obtain a safe design where the prevailing uncertainties are considered in a more stringent way in the design, it is important that a deeper knowledge in the field of rock mechanics is achieved for these issues. The overall aim of the present project is to develop rock mechanical principles for the design of spiling for different geological conditions and contribute to the development of knowledge in the industry in this field, which in thefuture can form the basis for national guidelines on the subject.
Item type: